Question

某同學在做測定木板的動摩擦因數的實驗時，設計了兩種實驗方案：A、木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖1（a）所示；B、木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖1（b）所示．

（1）上述兩種方案中，你認為更合理的方案是

b

，原因是

方案b中，彈簧示數不受木板速度的影響，讀數穩定，容易操作

．
（2）該實驗中應測量的物理量是

木塊重力G，彈簧稱的讀數F

．
（3）除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質量為200g的配重若干個．該同學在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力（g=10m/s²），并記錄了5組實驗數據，如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5
配重（個數）	0	1	2	3	4
彈簧秤讀數（N）	0.50	1.00	1.50	1.80	2.50
測木塊重（N）	2.00

請根據上述數據在給出的圖2坐標紙上作出木塊所受摩擦力和壓力的關系圖象；由圖象可測出木板和木塊間的動摩擦因數是

0.25

．

Answer 1

分析：第一種方案要勻速，利用二力平衡條件求得μ，但是勻速運動難控制；第二種方案木塊保持靜止，一定平衡；根據平衡條件列式后確定待測量．最后做f-F_N圖象，斜率表示動摩擦因素．

解答：解：（1）方案（a），木塊勻速運動，利用二力平衡條件，通過彈簧測力計的示數來得到摩擦力的大小；但要控制木塊勻速運動，操作較為困難；
方案（b）：無論長木板是否做勻速直線運動，木塊都處于靜止狀態（即平衡狀態），這樣拉力等于摩擦力，而且無論拉木板速度多少，摩擦力都一樣，不改變摩擦力大小，所以容易操作；故方案b容易操作，誤差小．
（2）所以要測量彈簧秤示數F和木塊的重量G，根據F=μG得：μ=

F

G

；
（3）通過描點法作圖，如圖所示：

彈簧秤示數F、木塊的重量G，根據F=μG得：μ=

F

G

=

2.5

10

=0.25；
故答案為：
（1）b；方案b中，彈簧示數不受木板速度的影響，讀數穩定，容易操作．
（2）木塊重力G，彈簧稱的讀數F．
（3）0.25．

點評：本題是探究性實驗，關鍵明確實驗原理，要盡量減小實驗誤差，難度不大，屬于基礎題．